AMPHORE (Umsetzungsphase) – Regionales Klärschlamm-Aschen-Management und Phosphorrecycling für einen Ballungsraum

Die Phosphorrückgewinnung aus Abwasser, Klärschlamm und Klärschlammasche ist eines der großen Zukunftsthemen in der Wasserwirtschaft. Schon vor der Einstufung von Phosphor als kritischer Rohstoff durch die EU-Kommission gab es Ansätze, den lebenswichtigen, nicht-substituierbaren Rohstoff aus Abwasser oder Abfallströmen rückzugewinnen. Deutschland hat inzwischen mit der Novellierung der Klärschlamm­verordnung (AbfKlärV), die eine Verpflichtung zur Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlamm und Klärschlammasche ab 2029 vorsieht, rechtliche Anforderungen definiert. Um die deutsche Wasserwirtschaft bei der Umsetzung dieser Aufgabe zu unterstützen, wurde die BMBF-Fördermaßnahme „Regionales Phosphor-Recycling“ (RePhoR) im Rahmen des Förderprogramms „Forschung für Nachhaltige Entwicklung (FONA3)“ ins Leben gerufen.

Eines von sieben Umsetzungsprojekten innerhalb der Fördermaßnahme RePhoR ist das Forschungsprojekt „Regionales Klärschlamm-Aschen-Management und Phosphor­recycling für einen Ballungsraum (AMPHORE)“ unter der Federführung des Ruhrverbandes, Essen. Ein großer Anteil des Klärschlamms in NRW und insbesondere der am Projekt beteiligten Wasserverbände wird bereits in Monoverbrennungsanlagen unter Gewinnung von Energie verbrannt; die Aschen werden anschließend deponiert oder in der Bauindustrie eingesetzt. Die Partner aus Wasserwirtschaft und Wissenschaft des Verbundprojektes AMPHORE arbeiten daran, zukünftig den Phosphor in Form von Phosphorsäure rückgewinnen und regional ansässigen Unternehmen zur Verfügung stellen zu können.

Ziel der Projektpartner ist es, ein gemeinsames regionales Konzept zur Umsetzung der Phosphorrückgewinnung zu entwickeln. Sie untersuchen dazu, ob sich der Betrieb großer, zentraler Anlagen oder kleinerer, regional verteilter Anlagen wirtschaftlich und ökologisch sinnvoller darstellt. Auch die organisatorischen und rechtlichen Randbedingungen, die dafür notwendig sind, werden nicht außer Acht gelassen.

Das ISA erarbeitet hierzu ein Klärschlamm- und Klärschlammaschen-Management. Hierbei wird auf Grundlage einer umfangreichen Datenbank aus erhobenen und gemessenen Daten ein Stoffstrommodell erstellt. Die Klärschlämme und Klärschlammaschen werden auf ihre Zusammensetzung untersucht und hinsichtlich ihrer Eignung für verschiedene Verfahren zur Phosphorrückgewinnung analysiert. Darauf aufbauend werden Szenarien entwickelt, die die Klärschlämme gezielt entsprechend ihrer Qualität den verfügbaren Verbrennungslinien zuführen, so dass die entstehende Asche einem bestmöglichen Phosphorrückgewinnungs-Prozess unterzogen werden kann. Im Projekt werden seitens des ISA auch die Vorbereitungen für Bau und Betrieb einer Demonstrationsanlage zur Phosphor­rückgewinnung aus Klärschlammasche unterstützt. Die Demonstrationsanlage mit einem Durchsatz von bis zu 1.000 t Klärschlammasche pro Jahr wird während der ersten Projektphase in Bottrop gebaut und deren Betriebsoptimierung im Anschluss durch das ISA wissenschaftlich begleitet.